Синхронізація мозкових хвиль може боротися з проблемами пам’яті, пов’язаними з віком
Пам’ять може погіршуватися природним чином через вік, і навіть коли цей процес не пов’язаний з нейродегенеративними станами, такими як хвороба Альцгеймера, він все одно може вплинути на якість життя людини. Зараз дослідники з Бостонського університету в штаті Массачусетс вивчають способи боротьби з віковим зниженням пам’яті.
«Робоча пам’ять […] - це фундаментальний елемент людського пізнання, - пояснює Роберт Рейнхарт, доктор філософії, директор університетської лабораторії візуальної когнітивної нейронауки.
"Це класично називалося" робочий стіл розуму "або" ескіз розуму ". Це дозволяє нам зберігати інформацію в наших думках протягом декількох секунд", - продовжує він.
По суті, це той тип пам’яті, який дозволяє людині робити спонтанні обчислення та оцінки та орієнтуватися в повсякденних життєвих ситуаціях.
Але робоча пам’ять також починає природним чином погіршуватися з віком, а це означає, що в міру дорослішання людині може бути важче виконувати деякі завдання, наприклад, відстежувати свої фінанси.
«Робоча пам’ять […] - це місце, де ми думаємо, де вирішуємо задачі, де ми розмірковуємо, плануємо, проводимо математичні розрахунки, приймаємо рішення. По суті, це місце, де живе свідомість ".
Роберт Рейнхарт, доктор філософії
З цієї причини Рейнхарт та його колеги вирішили вивчити, чому робоча пам'ять починає зменшуватися з віком, і протестувати експериментальні методи зворотного зниження.
"Однією з головних цілей у галузі нейрокогнітивного старіння є розуміння основ мозку для зниження робочої пам'яті при старінні, і це одна з цілей, яку ми намагалися вирішити в цій [новій] роботі", - говорить Рейнхарт.
Свої висновки дослідники представляють у статті, опублікованій у цьому журналі Нейрологія природи.
Важливість синхронності мозкових хвиль
Автори зазначають, що до цих пір робоча теорія була такою: цей тип пам’яті набуває удару в подальшому житті в результаті того, що ділянки мозку, які зазвичай працюють разом, випадають з синхронізації.
Ключовою характеристикою цієї десинхронізації, як вони далі пояснюють, є порушення мозкових хвиль - закономірностей електричної активності, які вказують на активність клітин мозку - які зазвичай координуються. Вчені називають цю координацію "крос-частотним зв'язком".
Більш конкретно, дослідники пов’язують підтримку робочої пам’яті з перехресно-частотним зв’язком двох типів мозкових хвиль, гамма-і тета, в префронтальній і скроневій областях мозку.
Для того, щоб підтвердити, що тета та гама-мозкові хвилі не синхронізувались у людей похилого віку, Рейнхарт та його колеги використовували ЕЕГ-сканування для моніторингу мозкової активності двох когорт: 42 учасників у віці 20–29 років та 42 учасника у віці 60–76 років.
Дійсно, вчені побачили, що під час роботи з пам'яттю старші дорослі працювали гірше, ніж молодші, і вони також представляли "роз'єднання" мозкових хвиль тета та гамми.
Виходячи з цього, дослідники припустили, що використання електричної стимуляції мозку для ресинхронізації двох типів мозкових хвиль може відновити робочий об'єм пам'яті у старшої когорти.
Таким чином, Рейнхарт каже: "Ми розробили інноваційний метод нейронауки, який передбачав неінвазивне та безпечне стимулювання людського мозку надзвичайно слабкими електричними струмами дуже специфічним способом".
"Ми можемо швидко посилити функцію пам'яті"
Такий підхід дав багатообіцяючі результати: коли вони отримували стимуляцію мозку, старші учасники почали краще виконувати завдання з робочої пам'яті - майже настільки ж, насправді, як їх молодші колеги.
Дослідники також виявили, що техніка стимуляції мозку покращила синхронізацію між гамма-і тета-мозковими хвилями в лівій скроневій та передньо-лобовій корі.
"[Ми спостерігали, що], використовуючи такий тип стимуляції, ми можемо відновити або повторно синхронізувати ці дефектні ланцюги мозку в мозку літніх людей, а потім швидко посилити їх функцію робочої пам'яті", - пояснює Рейнхарт.
"І це підвищення функції, як ми виявили, тривало щонайменше 50 хвилин після того, як ми зупинили стимуляцію мозку, і це було лише після 25 хвилин сеансу стимуляції мозку", - додає він.
Дослідники пояснюють, що їхні поточні висновки важливі не з однієї причини.
По-перше, як зазначає Рейнхарт, “Вони не лише дають нам нові уявлення про основи мозку для вікового зниження пам’яті, але вони також показують нам, що негативні вікові зміни не є незмінними, що ми можемо повернути більш вищих робочих функція пам’яті, яку [людина] мала, коли [вони] були набагато молодшими ».
Це може дозволити спеціалістам підвищити незалежність та якість життя людей похилого віку, які зможуть і надалі покладатися на здорові когнітивні функції.
Крім того, слідчі наголошують, що нова техніка в майбутньому може бути відточена як терапія нейродегенеративних розладів, таких як хвороба Альцгеймера.
“[Робота] з дефіцитом пам’яті та проблемами функціонального зв’язку мозку є справді центральною для багатьох розладів мозку, […], і ми сподіваємось, що ця робота допоможе закласти основи наукової основи для абсолютно нового напрямку досліджень, де ми розробляємо нові , неінвазивні інструменти неврології для допомоги людям, які страждають на розлади мозку », - говорить Рейнхарт.
